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2010 年度 実績報告書

ロケット実験によるX線偏光宇宙物理学の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 22244034
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

玉川 徹  独立行政法人理化学研究所, 玉川高エネルギー宇宙物理研究室, 準主任研究員 (20333312)

研究分担者 中川 友進  独立行政法人理化学研究所, 玉川高エネルギー宇宙物理研究室, 基礎科学特別研究員 (50513454)
キーワード宇宙線(実験) / ガス電子増幅フォイル / X線偏光計
研究概要

共同研究者である米国航空宇宙局ゴダード宇宙飛行センター(NASA/GSFC)と共に、ロケット実験に搭載する装置のデザインをおこなった。米国側で偏光計のエンジニアリンモデルを試作し、正しくX線を検出し、光電子の飛跡が予想した位置精度でとらえられることを確認した。それと並行して、学生をGSFCに派遣し、宇宙用の小型X線発生装置(MXS)の開発とテストを行った。MXSは予想通りの性能が得られたが、光源のスポットサイズが予想より大きいなど、いくつか問題が発生したので、引き続きターゲット最適化の作業を継続する。さらに、X線集光ミラーの試作を行い、集光性能の調査を行った。その結果、現在の製作方法やマウント方法で問題ないことが確認されたので、マスプロダクションを開始した。ロケットに搭載するアナログ・デジタル信号処理回路などのエレクトロニクスを設計し、製作を開始した。Geant4をベースとしたモンテカルシミュレーターを組み上げ、上空でのバックグラウンドや偏光測定精度の評価ができるようになった。シミュレーション結果を較正試験のデータと比較することにより、より精度を上げる作業を開始した。フライト用ガス電子増幅フォイルの試作を行い、フライトと同じガス種であるジメチルエーテル内で動作させ、正しく動作することを確認した。また、宇宙での運用電圧よりも100V以上高い電圧を印加しても、問題なく動作することを確認し、十分な安全ファクターを確保してあることが確認できた。並行して中性子星からのX線放射の検討などを行った。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] The GEMS photoelectric x-ray polarimeters2010

    • 著者名/発表者名
      Black, K., et al
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 7732 ページ: 77320X-11

  • [雑誌論文] Development of Gas Electron Multipliers with Resistive Kapton Electrodes2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, A., et al
    • 雑誌名

      IEEE Conference Record

      ページ: 1873-1876

  • [雑誌論文] Suzaku Observations of Young Supernova Remnants2010

    • 著者名/発表者名
      Tamagawa, T., et al
    • 雑誌名

      OMEG10 AIP Conference Proceedings

      巻: 1269 ページ: 137-143

  • [雑誌論文] Expansion Velocity of Ejecta in Tycho's Supernova Remnant Measured by Doppler Broadened X-ray Line Emission2010

    • 著者名/発表者名
      Hayato, A., et al
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 725 ページ: 894-903

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The First MAXI/GSC View of Galactic Magnetars2010

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, Y.E., et al
    • 雑誌名

      Proceeding of 4^<th> MAXI International Conference

      ページ: Id29N

  • [学会発表] ジメチルエーテル中でのGEMのガス増幅特性試験2011

    • 著者名/発表者名
      阿佐美ふみ, ほか
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-25
  • [学会発表] ジメチルエーテル中でのGEMの両極板およびパッドからの信号読み出し2011

    • 著者名/発表者名
      武内陽子, ほか
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-25
  • [学会発表] レジスティブ電極GEM(RE-GEM)の製作と電子増幅度調査2011

    • 著者名/発表者名
      吉川瑛文, ほか
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-25
  • [学会発表] The Gravity and Extreme Magnetism Small Explorer (GEMS)-X線偏光計の試作機の現状2011

    • 著者名/発表者名
      早藤麻美, ほか
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2011-03-19
  • [学会発表] レジスティブ電極GEM(REGEM)の開発状況2010

    • 著者名/発表者名
      吉川瑛文, ほか
    • 学会等名
      第七回MPGD研究会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] GEM-TPC偏光計の開発とDME中でのGEMの振る舞い2010

    • 著者名/発表者名
      玉川徹, ほか
    • 学会等名
      第七回MPGD研究会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] GEMの両極板およびパッドからの信号読み出し2010

    • 著者名/発表者名
      武内陽子, ほか
    • 学会等名
      第七回MPGD研究会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] Development of Gas Electron Multipliers with Resistive Kapton Electrodes2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, A., et al
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium 2010
    • 発表場所
      Knoxville, USA
    • 年月日
      2010-11-04
  • [学会発表] マグネターのバースト/X線定常放射の広帯域スペクトルの研究2010

    • 著者名/発表者名
      中川友進, ほか
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] X線偏光観測衛星GEMSの現状と偏光計テストユニット試験2010

    • 著者名/発表者名
      玉川徹, ほか
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] 宇宙X線偏光観測衛星GEMS搭載用偏光計のバックグラウンドシミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      岩橋孝典, ほか
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      北九州工業大学
    • 年月日
      2010-09-11

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公開日: 2013-06-26  

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